Kan klimakrisen fotograferes fra rummet?

Hvad har et unikt hyperspektralt kamera, der bruges i fødevareindustrien, med rummet at gøre?

Det er et godt spørgsmål, og man kunne fristes til at give det hurtige, men skuffende svar: ingenting.

De hyperspektrale kameraer som Odense-virksomheden NEWTEC har udviklet, anvendes nemlig typisk til kvalitetskontrol i fødevareindustrien. For eksempel til at skelne mellem gode og dårlige kartofler på en produktionslinje.

Men potentialet for teknologien rækker langt ud over fabrikshallerne. Og måske endda helt ud i rummet.

Studerende sender kamera med supersyn langt op i stratosfæren

Og det mulige rum-potentiale bringer os tilbage til gruppen af studerende, der netop nu sidder lidt øst for den svenske by Kiruna, godt og vel 1.500 kilometer fra København.

Lige der, i det nordligste Sverige, ligger Det Europæiske Rumagenturs base Esrange. Her har de danske studerende spændt ventet på gunstige vejrforhold, og i dag kunne de så endelig sende et avanceret hyperspektralt NEWTEC-kamera op i stratosfæren, cirka 30 kilometer over jordens overflade.

”Spændingen omkring opsendelsen er nu forløst. Og det gik godt. Men nu sidder vi forventningsfulde og følger med i data deroppefra og venter på at ballonen og kameraet kommer ned igen. Så spændingen er på mange måder intakt. Det er noget af det der gør den her slags forsøg og opsendelser så berigende at være en del af. Hver gang vi når én milepæl, så venter den næste lige rundt om hjørnet,” siger Jes Enok Steinmüller, der er én af de i alt 11 studerende, der står for opsendelsen, som er en del af det såkaldte Heimdal-projekt, der gennemføres som et samarbejde mellem det danske studenter-cubesat program, ofte bare kaldet DISCO, og den danske teknologivirksomhed NEWTEC.

Hvad kan kameraet?

Hyperspektrale kameraer kan noget helt særligt, som gør det meget interessant at bruge dem ude fra rummet af.

De kan nemlig “se” på en helt anden måde end det menneskelige øje og kan detektere information på tværs af mange flere bølgelængder af lys.

”Disse unikke egenskaber gør dem idéelle til en lang række anvendelser, fra klassificering af biodiversitet til at identificere plastforurening i havet. For bare at nævne to eksempler. Egentlig er det næsten kun fantasien der sætter grænser for anvendeligheden – og nu skal vi altså se, om det kan fungere oppe i stratosfæren,” siger Christoffer Karoff, der er lektor på Institut for Geoscience på Aarhus Universitet.

Helt konkret bruger Heimdal-projektet kameraet til at analysere landskabet og biodiversiteten i det nordlige Sverige og Finland.

Og lykkes det – sådan som det forventes – så er det en klar indikation på, at den her slags kameraer også ville kunne bruges til andre formål, som for eksempel landbrugsoptimering og måling af drivhusgasudledninger.

Fra fabrikkens samlebånd til den dybfrosne stratosfære

Men turen ud i stratosfæren er ikke bare en dans på roser. For selvom kameraet fra NEWTEC er banebrydende i fødevareindustrien, så står det over for en helt anden udfordring, når det sendes op med en stratosfærisk ballon, der skal bære kameraet op til 30 kilometers højde.

Flyveturen forventes at vare op til otte timer og det er en strabadserende tur, hvor kameraet skal fungere under ekstreme forhold, hvor trykket er en tusindedel af trykket på Jordens overflade og hvor temperaturen kan falde til minus 50 grader.

”Det er noget helt andet end vores kameraer er vant til. Det er der ingen tvivl om. Men vi har da en idé om at det virker – også under de her ekstreme forhold. Fingrene er i hvert fald krydsede på begge hænder og vi glæder os til at høre mere oppe fra Kiruna meget snart,” siger Bjarke Jørgensen, der er Head of Research hos NEWTEC.

Teknologidemonstration og værdifuld dataindsamling

Selvom Heimdal-projektet primært handler om teknologidemonstration, så er der store forventninger til de data, som kameraet indsamler under sin mission.

De hyperspektrale billeder, der tages fra 30 kilometers højde, vil give en detaljeret kortlægning af biomassen i det nordlige Sverige og Finland.

Disse data vil være værdifulde i forhold til at analysere og overvåge biodiversiteten i regionen, hvilket har stor betydning for både miljøforskning og skovdrift.

Kameraets unikke evner gør det nemlig muligt at identificere forskelle i vegetation og måske endda opdage ændringer i økosystemerne, som kan være svære at få øje på med de konventionelle metoder, der typisk benyttes i dag.

”Vi står jo med en masse udfordringer her på jorden som går på tværs af landegrænser og fagområder. Når vi taler om klima, forurening og biodiversitet, så kan det store overblik være svært at skabe. Men måske kan vi, med hyperspektrale kameraer i rummet, skabe forbedringer på det område. Det håber jeg i hvert fald på,” siger Jes Enok Steinmüller.

Næste skridt skal tages fra stratosfæren til rummet

Efter en, forhåbentlig, vellykket tur i stratosfæren vil de studerende, i samarbejde med NEWTEC, analysere, hvordan kameraet klarede de ekstreme forhold i stratosfæren.

Erfaringerne vil blive brugt til at forbedre teknologien og kameraerne, så de kan tilpasses til fremtidige missioner.

En af de store udfordringer er at reducere kameraets vægt og størrelse, så det i fremtiden kan integreres i små satellitter – for eksempel de cubesats, der udvikles og opsendes i DISCO.

”Vi kommer til at arbejde meget mere med produktudvikling i kølvandet på den her opsendelse. Vi håber, at vores kameraer i fremtiden får det man kalder flight heritage, som betyder, at de er blevet testet og valideret i rummet. Det er en vigtig milepæl for enhver teknologi, der skal anvendes i rumfart, og det vil også åbne nye forretningsmæssige muligheder for os,” fastslår Bjarke Jørgensen fra NEWTEC.

Det videre arbejde i Heimdal-projektet kan løbende følges på projektets konti på de sociale medier, herunder Facebook og Instagram.